田永梁
渦輪重回F1舞臺
2014年注定是不平凡的一年,F(xiàn)1賽車將換用全新規(guī)格的動力系統(tǒng)。其中最引人注目的便是之前采用的2.4L V8自然進氣發(fā)動機將全面更新為1.6L V6渦輪增壓發(fā)動機。這是F1賽車歷史上的又一次重大變革,也標志著渦輪增壓技術(shù)重回F1賽場。小排量V6發(fā)動機在F1賽車歷史上也曾被運用過,那是將近30年前的事情了,那時候舒馬赫還沒晉身F1賽事。
新款的V6發(fā)動機與過去的V8發(fā)動機相比缸徑更小、行程更長,同樣是采用了90度夾角的設計。通過計算可知,新款V6發(fā)動機的活塞平均速度是有所提高的。這也導致了活塞和氣缸將面臨更加嚴酷的工作環(huán)境。
2014年,F(xiàn)1賽車上的整套動力系統(tǒng)較以往增加了約50kg的質(zhì)量。質(zhì)量的增加主要是ERS系統(tǒng)在2014年歸入動力系統(tǒng)中,且在動能回收單元(MGU-K)的基礎(chǔ)上增加了熱能回收單元(MGU-H)。新款發(fā)動機的動力被限制在475kW(通過限制燃油流速不得超過100kg/h),加上ERS系統(tǒng)(KERS系統(tǒng)進化版,后面我們會詳細介紹)提供的120kW的功率補償,系統(tǒng)輸出總功率接近600kW,與老款V8動力總成持平。扭矩輸出上,新款發(fā)動機在目標功率為475kW時,扭矩輸出可達375Nm左右,加上ERS系統(tǒng)的200Nm扭矩,峰值扭矩接近600Nm,幾乎比不帶KERS的老款動力總成翻了一番。
今年F1最大的改變就是新的發(fā)動機,動力從數(shù)字上看沒有那么大。但對車手們來說,扭矩成為了今年賽車的一大看點。今年的扭矩相對于去年大了很多。德國體育圖片援引漢密爾頓的話說,“當我第一次從車放出來的時候,我就想‘老天!”
印度力量的蘇蒂爾對此噶虐更加強烈?!爱斘以诔鰪澕铀俚臅r候,我當時有點驚訝,從三擋換到四擋,我的后端就失去平衡了,打轉(zhuǎn)了?!泵焚惖滤沟牧_斯伯格也同意,“駕馭這些渦輪發(fā)動機有點像是在探險一樣。”
丑得像動物世界
鼻錐是2014賽季變化最大的車身部件。按照規(guī)則的要求,新版的單體殼和鼻錐要向前平緩下探,并且其前端應處于較低位置。因此,F(xiàn)IA規(guī)定了兩個指標參數(shù):單體殼前端和鼻錐前端,分別是525mm和185mm。當然這只是FIA的一廂情愿,2012年的事例啟示我們,如果按照規(guī)則老老實實辦事,將會在整車氣動上做出巨大犧牲,效果往往慘不忍睹。因此,在2014賽季,我們看到了比2012賽季的階梯鼻錐更難接受的設計——真正的動物世界。
在2009年,F(xiàn)1進行了一次規(guī)模較大的技術(shù)改革,從那時起,F(xiàn)1賽車的空氣動力學套件受到了嚴格的限制,規(guī)定了指定組件的尺寸和安裝位置,并廢除了車身上大量的輔助空氣動力學翼片,這種影響一直持續(xù)到現(xiàn)在。2009年的空氣動力學改革使得F1賽車的車身設計思路發(fā)生了巨大的變化,設計師們再也不能像以前那樣自由發(fā)展車身的任意一處角落,相反,他們需要集中精力,提高僅存的三個空氣動力學組件的工作效率——前翼,尾翼,擴散器。
一種新設計在2009年的改革之后應運而生,并且成為了這個時代的主流——高鼻錐。
更高的鼻錐能夠使更多的氣流流入車底,這會使擴散器的工作效率更高,更有效。2012年的階梯鼻錐直觀地向我們展示了獲得更多的車底氣流對于現(xiàn)在的F1賽車是多么重要。
但是,在2014年,F(xiàn)IA的185mm高度限制無疑與這一思路產(chǎn)生了激烈的沖突,于是我們看到了設計師們和規(guī)則激烈斗爭之后的產(chǎn)物。你可以叫它們“食蟻獸…‘劍齒虎”和“吸塵器”。
強者愈強
不過,小紅牛車隊經(jīng)理托斯特認為,2014賽季F1的規(guī)則變化不會像2009年那樣給圍場中的實力排位帶來徹底的改變。2008至2009賽季的冬歇期間重大的空氣動力學規(guī)則變化使得競爭態(tài)勢完全改觀。
前兩個賽季爭奪冠軍的邁凱輪和法拉利落到布朗身后——后者是在本田車隊的廢墟之上重建起來的——之前的中游車隊紅牛也加入到了爭冠的行列。但雖然2014年的規(guī)則變化范圍更廣,托斯特認為這樣名次的重置不會發(fā)生,他將2009年的狀況歸因于布朗車隊發(fā)現(xiàn)雙層擴散器的規(guī)則漏洞。
改用V6渦輪發(fā)動機和更有效的能量回收系統(tǒng)會讓那些富有的車隊們更好地發(fā)揮長處?!拔翌A測頂尖車隊們還是會在前面,”他表示,“我不認為會有大的變化,特別是現(xiàn)在的規(guī)則改變之后,因為他們有財力和人力來應對這些變化,而這些正是建造新車所需要的?!?/p>
“越有錢,手里有越多資源,你就會越成功?!?/p>
混亂而精彩的2014
2014賽季的F1賽車規(guī)格的變化,其實是朝著一個增效減排的方向發(fā)展的。通俗地說,就是“又要馬兒跑,又要馬兒不吃草”。新動力總成的穩(wěn)定性、輪胎與新賽車的匹配、燃油使用量的限制、燃油使用策略都是懸念,這也是2014賽季F1賽事引人入勝的地方。
在2014賽季,空氣動力學被進一步束縛,所以新賽季賽車的負升力水平會進一步降低。下橫梁的摘除,“康達效應”的禁止,使車尾的負升力降低50%,而新的動力單元扭矩幾乎是原來的兩倍,這意味著對牽引力的把控會很艱難。隨著新賽季的到來,各種彌補負升力損失的設計方案會被陸續(xù)搬上賽道。屆時,我們又會在那些超前的新設計中領(lǐng)略這項運動的獨特魅力。
這是嶄新的2014。我們肯定會看到混亂,但我們也能看到精彩。